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杜维尔脱硫脱硝脱碳脱白一体化工艺处理尾气

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商品信息

  脱硫脱硝脱碳脱白一体化工艺

  ——氧化吸收冷凝升温法

  技术简介

  近年来,针对烟气造成的大气污染现象,国务院、环保部、能源部等国家机关不仅多次印发包括《大气污染防治行动计划》在内的各种文件,严格规定大气污染物排放标准和治理要求,并且坚持重拳出击,加大力度惩罚污染治理不达标的企业。因此,电厂(火电、热电)、水泥、玻璃、化工(石化、焦化)等行业的众多企业正面临严峻的烟气脱硫、脱硝等治理挑战,需限期实现排放达标。但事实上,由于脱硫脱硝设备造价高、运行费用高、脱硫脱硝效率低而难达标等原因,烟气治理往往为企业带来了沉重的经济负担和技术压力。然而,我们以革命性的发明创举——开发出氧化吸收法烟气脱硫脱硝脱碳一体化技术,从根本上解决了低费用、高效率、零排放不可兼得的矛盾,为亟待烟气治理的企业(尤其是规模较小的企业)带来了****的福音。

  技术发展历程:

  在**代大湿式氨法的基础上,本工艺经多年研发改进和反复实践验证,发展到第二代半湿法技术。该工艺彻底突破了传统湿法工艺的局限(能耗高,占地面积大,投资和运行费用高、系统复杂、设备庞大、耗水量大、一次性投资高等)。根据国家对氮氧化物的要求,我公司又发展出第三代烟气脱硫脱硝一体化技术。为了将来烟气脱碳的需要,我公司又发展了第四代烟气脱硫脱硝脱碳一体化技术。因烟气冒白烟能加重雾霾的形成,我公司又发展出第五代烟气脱硫脱硝脱碳脱白除尘一体化技术,减少了烟囱冒白烟拖尾的现象。

  我公司突破性地实现了在一个吸收塔内完成脱硫、脱硝、脱碳、脱白、除尘的完整过程,不仅效果能达到超低排放或近零排放,吸收塔占地面积小、投入成本低、运行费用低,同时还可将烟气中的氮、硫、碳等化学元素有效转化为高价值的副产品供市场销售,扣除各种费用后能使用户运行费用为零甚至创造效益,最终可在几年内收回项目投资成本,并在日后持续获得收益。

  氧化吸收法烟气脱硫脱硝脱碳脱白除尘一体化技术的适用范围极为广泛,不仅适用于大型用户(如火电厂),对于规模较小的用户(包括船舶烟气治理等)也同样适用。可支持目前市面上所有炉型(所有锅炉、窑炉等)的烟气处理,并且各项综合指标均达到国内外先进水平,综合效果普遍优于国内外其他处理技术,在能达到近零排放、运行能产生经济效益的情况下,还可实现:脱硫(>99%)、脱硝(>90%)、脱碳(>50%)、脱氟(>80%)、脱汞(>80%)、脱臭(>80%)、脱二噁英(>80%)、脱重金属(>80%)、除尘(>30%)。

  目前我公司已拥有四个实用技术和一个发明专利(还有一项发明专利正在实审中)的自主知识产权。

  原理简介

  氧化吸收冷凝升温法(O-氧化,A-吸收,D-脱碳,C-冷凝,H-升温,缩写就是OADCH法)烟气脱硫脱硝脱白脱碳一体化技术,利用催化反应得到的增氧剂与烟气中NO气体反应生成NO2,再利用氨水与烟气中S02 、NO2分子进行化学反应和氧化反应,生成的铵盐经深加工成为附加值高的产品后进行销售。利用不同温度下烟气具有不同饱和含湿率的特性,用水冷塔冷却烟气并收集冷凝水,进口高温烟气热量将冷烟气升温并排放,从而达到消除烟气白烟、收集水资源的目的。收集的大量冷却水,用户可以作为工艺水使用。

  当锅炉烟气中含有二噁英、重金属、氯化氢等酸性气体,本工艺利用氧化功能脱除以上物质,该技术工艺能够应对锅炉烟气的复杂状况。

  该工艺运行采用DCS自控系统。

  在保证同样达到超低排放要求的基础上,工程造价不超过市场上任何技术工艺。扣除运行费用、终止物销售后,每年能为用户产生很高经济收益甚至几年后收回工程投资。另外,我方可以采取BOT形式托管运行设备。

  今年国家开始对二氧化碳排放进行限额减排及收费。如果用户需要,在本工艺技术基础上进行升级改造(主要是塔外增加设备),就有较高的脱碳效率。用户将因烟气脱碳后,从少交碳税、碳交易和脱碳终止物销售中获得更高的经济收益。

  四大创新点

  1 工艺上;采用气——气反应代替气——液反应,化学反应速度提高10倍。,形成**的半湿法工艺。

  2 装备上;采用专有技术设计的结构,使各功能区互不干涉。使一个塔内能同时脱除多种废气,极大减少了氨逃逸现象。

  3 结构上;在一个塔内完成脱硫硝白碳和冷凝升温功能,消除冒白烟现象,具有国际首创的烟气脱碳功能。

  4 效益上;产生高附加值的终止物,颠覆性改变﹝环保只有投入没有产出﹞的魔咒。

  技术特点

  1 吸收塔体积小、造价低、易自动化操作

  以上吸收反应式气-气化学反应,反应时间是在0.2秒内完成,其反应时间仅为大湿式氨法的十分之一。氧化吸收反应效率高(92~100%),从而使得液体流量小、耗电量很低;同时吸收塔的体积小,占地面积小,塔造价低,容易采取自动化运行操作。目前市场流行的大湿法脱硫+SCR法脱硝并达到超低排放时的造价和很高的运行费用,白烟排出的气溶胶和脱硝催化剂中毒无法彻底处理而产生了二次污染,造成用户不愿做环保和偷排虚报等。但OADCH法造价不高于他们,而且不仅没有任何二次污染,扣除所有运行费用后每年有几百万的收入,几年后可以收回环保投资。

  2 脱硫脱硝脱碳不仅一塔内完成,而且效率高

  在吸收塔内设计有多种组合化学反应方式,使得塔内废气治理彻底。而且能达到脱硫99%以上,脱硝90%以上,脱碳50%以上的高效率。

  3 减少烟气拖尾现象和不会对烟囱产生腐蚀

  烟气拖尾是氨和铵盐气溶胶超标排放时因不易扩散而出现了烟气拖尾拉长的冒白烟现象。

  白烟由三部分组成,1)盐类气溶胶;2)氨气溶胶;3)亚酸盐的自然分解。

  我们采用研究20年的(专有技术)特殊设计的工艺结构和自动化调整系统的水平衡和多种脱水脱雾装置,通过提高化学反应、氧化反应效率和多级洗涤功能工艺技术手段,能极大减少气溶胶的逃逸的概率,避免了亚酸盐的分解,从而减少烟气拖尾现象。通过专有技术冷凝降温除湿、升温脱白技术,保证烟气排出烟囱时夏天没有白烟,冬天只有少量白烟。确保烟气不拖尾并达到国家检测标准。

  通过调整烟气的PH值调,减少烟气中酸性液体对烟囱的腐蚀。因而不需要对烟囱进行额外的防腐处理。

  4、副产品价值高,综合运行费用低 本工艺运行的最终产物是价值高的复混肥或(及)市场价格较高的固体亚硝酸钙盐。通过此方法不仅能使用户运行费用为正效益,而且在几年后收回工程总投资成为可能。

  5 具有烟气脱碳功能

  对OADCH法塔稍加改进,塔外增加些设施,就可以达到烟气脱碳效率50%左右,脱碳后的终止物为工业上需要的各种碳酸盐。销售后能在很短时间内收回工程投资。少交碳税和市场上的碳交易,能为用户创造更高的经济效益。

  6 同时脱氟脱汞脱臭脱二噁英

  氨与氟非常迅速就反应生成氟化铵盐,消除了氟的毒性。采用多种配比的**氧化催化后,可以将重金属氧化成氧化物,从而消除其毒性;也能改变了臭气、二噁英的分子结构,从而消除了这些物质的毒性。混合在大量的终止物而稀释后也能降低毒性。

  脱硫脱硝方法对比表

序号

内容

石灰-石膏法+SCR

OADCH

1

脱硝反应温度

300~400℃

100~160℃

2

是否需要升温

需要

不需要

3

是否需要降温

需要

不需要

4

是否需要催化剂

需要

不需要

5

催化剂中毒处理

有二次污染

不存在

6

脱硝效率

90%以上

90%以上

7

脱硫效率

90%以上

99%以上

8

系统压力损失

9

粉尘性质的影响

对催化剂影响很大

10

烟气气溶胶

加剧雾霾

11

烟气拖尾

12

占地空间

13

施工复杂度

复杂

中等

14

施工停炉时间

8个月

3个月

15

脱硫终止物的利用

利用率低

利用率高

16

终止物附加值

高附加值

17

终止物可否污染

催化剂中毒后污染

没有

18

脱除剂可否循环

氨变氮气抛弃掉

氨水循环利用

19

运行费用

很大

有经济效益

20

工程投资

21

工艺复杂情况

中等

22

能否脱碳

不能

23

功率消耗

24

液体流量

  几种不同工艺技术的优劣对比表

序号

内容

SCR

SNCR

SCR/SNCR

石灰

石膏法

OADCH

1

反应温度

350℃

1000℃

 

≤100℃

≤150℃

2

催化剂

需要

不需要

需要较少

不需要

少量

3

脱硝效率

≤90%

≤50%

≤90%

0

≥90%

4

脱硫效率

0

0

0

≥95

≥99

 

同时脱硫脱硝脱碳

不能

不能

不能

不能

5

喷射或放置位置

烟道

锅炉出口顶部

空预器前

烟道

烟道

6

空预器堵塞

易堵塞

较易堵塞

7

系统压力损失

8

粉尘对催化剂影响

影响很大

磨损钝化严重

9

对锅炉的影响

烟气要升温

要有温度窗口

温度影响大

10

占地空间

11

施工复杂度

复杂

较简单

较复杂

较复杂

中等

12

烟道接驳停炉时间

8个月

2个月

8个月

15天

10天

13

终止物可否利用

不可以

不可以

不可以

地区限制

可以

14

终止物附加值

有N2污染可能

有N2污染可能

有N2污染可能

低附加值

高附加值

15

终止物

可否污染

催化剂中毒后污染

有N2污染可能

催化剂污染

有N2污染可能

硫酸钙填埋时有污染

没有

16

脱除剂

可否循环

氨变氮气

抛弃掉

氨变氮气

抛弃掉

氨变氮气

抛弃掉

个别地区

有使用

氨水循环

终止物销售

17

运行费用

很大

较大

较大

有经济效益

18

工程投资

很大

很小

较大

中偏小

19

工艺复杂情况

中等

中等

中等

较复杂

中等

20

能否脱碳

不能

不能

不能

不能

21

功率消耗

中偏低

中偏低

22

烟气拖尾

极少

23

液体流量

极高

  OADCH法与(石灰石膏法+SNCR法/SCR法)对比

  1、循环利用问题

  石灰石膏法脱硫产生的石膏质量不高、使用范围也受地域限制。

  SCR法和SNCR法是将所喷的氨全部转变成氮气,排放大气中。这些氮气排放是否会对大气中氮氧平衡产生破坏以及是否对人类及植物有不利影响都有待观察。

  OADCH法技术工艺性价比高,是变污染为资源,变废物为宝贝,符合国家循环经济要求。终止物的再利用和销售,能给用户运行带来很大的经济效益。颠覆性的改变了环保治理只有投入没有产出的尴尬局面。

  2、温度窗口问题

  为适应温度窗口,SCR法采取高尘布置时,不仅清灰较复杂和困难,而且不适合水泥等窑炉的粉尘清灰。低尘布置时需将除尘器后的烟气再加热到350度。这不仅增加了运行成本,而且必须将烟气再次降温以适合后面的脱硫装置的温度要求(特别是石灰石膏法需要在80度温度下运行)。也就是说SCR法适应性不强,不能适合所有脱硝用户。

  OADCH法不分炉型、行业,只对烟气进行治理,不受任何限制。

  3、二次污染问题

  石灰石膏法工艺因石膏的抛弃,极易造成二次污染。SCR法使用一段时间后,因中毒而更换的催化剂还没发现令人满意的处理方法。石灰石膏法产生的石膏雨会对当地附近的环境造成污染、加速雾霾的形成、其酸性液体加速对烟囱寿命的影响。

  OADCH法精心设计的塔内结构可以完全消除氨逃逸和酸性性问题,没有任何废水废渣废气的二次污染产生,为用户节省的一大笔对烟囱做防腐处理的费用。

  4、脱除效率问题

  因脱除剂及工艺原理所限,石灰石膏法脱硫效率只能做到98%,不能适应超低排放或者零排放要求。虽然SNCR法工艺简单,投资省,但脱硝效率只有50%左右。

  OADCH法脱硫效率大于99%,脱硝效率大于90%,完全适应超低排放甚至零排放的要求。

  5、运行费用问题

  石灰石膏法因系统阻力高需增压风机、液体流动量大选大流量泵,使得系统耗电量大造成运行费用很高。终止物石膏质量差,附加值很低,资金回收少,运行费用高。SCR法和SNCR法只有氨水的喷入,没有任何终止物可利用,其运行费用非常高。有些用户因运行费用问题而不得不造假、偷排。

  OADCH法运行费用为负值,也就是扣除所有运行费用还有很高利润,可在很短时间内收回工程投资。

  6、烟气脱白问题

  大湿法烟气脱硫产生的烟气拖尾冒的白烟中含有大量气溶胶和水分,是造成目前我国雾霾越治理越严重的罪魁祸首,这一结论已经板子钉钉了。消除有色烟羽问题也是当务之急。

  OADCH法是采取冷凝降温换热脱白技术,将独立空间的烟气温度下降到接近大气温度。通过冷凝降温,利用不同温度下烟气的不同饱和含湿率的特性,脱除、收集水雾,从而消除烟气白烟。

  同时将收集的烟气中的冷凝水作为工艺水使用。做到夏天没有白烟,冬天只有少量白烟的效果。干净的烟气经过脱水、脱雾并调节ph值,使烟气含水率低,PH值为中性,杜绝烟气对烟囱的腐蚀作用。

  7、解决脱碳问题

  石灰石膏法+SNCR法/SCR法只能解决脱硫脱硝问题,没有脱碳效率。

  OADCH法技术在脱硫脱硝的同时,可以做到大于50%的脱碳效率,而且终止物可以作为工农业生产原材料循环利用,脱除的碳进行碳交易后还有很高的经济收益。国家为完成对世界的承诺,即将对碳排放收费。国家将按优胜劣汰的市场规律,不再因保护GDP而牺牲环境。为了企业的发展,用户要擦亮眼睛,自己去提前寻找好的脱碳脱硫脱硝技术。

 

  OADCH法技术完全可以代替目前高投资高运行费用的碳捕捉封存技术。该技术是可以**全球烟气脱碳技术的一个发展方向。

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